S7-300_PLC-Profibus通讯概述
48页1、PROFIBUS概述,PROFIBUS的物理层(第一层), PROFIBUS(RS485)使用的是屏蔽双绞电缆,PROFIBUS的第一层实现对称的数据传输,一个总线段的导线是屏蔽双绞电缆,段的两端各有一个终端电阻。 传输速率: 9.6Kbit/sec12Mbit/sec PROFIBUS RS485的传输方式以半双工、异步、无间隙同步为基础进行数据交换。数据帧11位。 PROFIBUS物理层支持光纤通信,PROFIBUS总线段,连PROFIBUS电缆,5V,0V,总线终端电阻开关,5V,0V, ,390Ohm,220Ohm,390Ohm,390Ohm,220Ohm,390Ohm,PROFIBUS,B导线,二进制信号,A导线,1,0,1,1,0,1,0,通过示波器可以监控信号传输的状态,数据传输时的信号形状,PROFIBUS,如果电缆过长,则信号开始变圆滑,数据传输时的信号形状,PROFIBUS,PROFIBUS 电器接口需要注意的问题,1:PROFIBUS接头问题 大于1.5M时,避免连接站的电容性负载引起的导线反射,需要使用附加轴 向电感的总线接头。,2:PROFIBUS终端电阻问题
2、 使用终端电阻的站点不能调电,整个网络将瘫痪。,有源总线终端,3:PROFIBUS短截线问题 高的传输速率时短截线将使整个网络将瘫痪。,现场总线数据链路(第二层),第二层规定总线存取控制、数据安全性及传输协议和报文处理。PROFIBUS第二层为FDL层。 数据的安全性:所有报文均具有海明距离HD=4.如果报文出错,自动被重发一遍,参数可以设置(115)。 在第二层中允许广播和群播多点传输。,PROFIBUS存取控制满足现场应用的需要 1:同一级别的控制器和PC间通信(令牌传递程序),保证在确定的时间获得足够的机会处理自己的通信任务。 2:复杂的PLC和PC与简单的分部式I/O通信,必须快速而又尽可能少的协议开销(主从程序)。,应用层(第七层)及PROFIBUS行规,ISO/OSI参考模型的应用层提供用户需要的各种通信服务。 FMS使用LLI(Lower Layer Interface)实现连接的建立及监控。 S7是一种优化的协议,可以通过PROFIBUS实现编程监控等功能。,DP行规规定了相关应用的参数和行规的使用,使不同生产商的DP设备使用相同的标准。 1: NC/RC行规 2: 编
3、码器行规 3:传动行规 4:操作员控制和过程监控行规 5:防止出错数据传输行规,PROFIBUS网络拓扑,总线拓扑1,选用西门子中继器最多可以串连9个,PROFIBUS网络拓扑,通过OLM拓展,OLM,总线拓扑2,PROFIBUS网络拓扑,树形拓扑1,电器接口需要通过中继器,RS485中继器,PROFIBUS网络拓扑,树形拓扑2,通过OLM进行拓扑,PROFIBUS网络拓扑,环形拓扑,必须通过OLM进行拓扑,电器接口不支持,PROFIBUS,网络安装规则 一个网段最大有32个元件 ( 包括 Repeater, OLM, 其他元件带有 RS485 驱动)。 第一个和最后一个网段最大有31个元件 。 两个中继器间最大有30个站 每一个网段终端必须有终端电阻,PROFIBUS,PEL = potential equalisation line,Trans- mitter,Posi- tioner,分布式 电气柜,PEL,DP or PA 接口,现场,控制室,PROFIBUS,Trans- mitter,Posi- tioner,分布式 电气柜,PEL,DP or PA 接口,现场,PEL =
4、 potential equalisation line,控制室,适合使用接地故障监视和延伸很大区域的安装,PROFIBUS通信协议,1: PROFIBUS -DP 使用了第一层和第二层,这种精简的结构保证了数据的高速传送,特别适合可编程控制器与现场分散的I/O设备之间的通讯。通信方式 主从。,2: PROFIBUS-PA PROFIBUS-PA使用扩展的PROFIBUS-DP协议进行数据传输,此外,它执行规定现场设备特性的PA设备行规。传输技术依据IEC115827标准,确保本质安全和通过总线对现场设备供电。使用DP/PA耦合器和DP/PA LINK 很容易将PA设备集成到PROFIBUS-DP网络之中。与DP相比PA以电流方式传输。,3: PROFIBUS -FDL 使用了第一层、第二层,SEND/RECV 接口,数据传输快,特别适合S7-300、S7-400 和S5 PLC相互之间的通讯。通信方式 主主。,PROFIBUS通信协议,4: PROFIBUS FMS 使用了第一层、第二层和第七层。应用层(第七层)包括FMS(现场总线报文规范)和LLI(低层接口)。FMS包含应用协议和
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